(57)【要約】【課題】小さな圧接力でも確実にインク吐出面を密閉できるようにする。【解決手段】本考案のインクジェットヘッドのキャップ装置は、インクジェットヘッド１のインク吐出面の周囲に着脱可能に当接して前記インク吐出面を気密に被覆するキャップ３であって、凹部が開口したキャップの上面側に弾性及び可撓性を有する非透過性のフィルム状部材４を設け、加圧パージ時にフィルム状部材４の上面に吐出されたインク層を介してキャップ３をヘッド１に圧接し、ノズルに生ずる負圧でインクをノズルから吸い込んでフィルム状部材４をヘッド１の吐出面側に吸引密着させ、ノズルを密閉する。【選択図】図２
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【実用新案登録請求の範囲】
【請求項１】
ノズルが開口しているインクジェットヘッドのインク吐出面を着脱自在のキャップにより気密に被覆するキャップ装置において、
前記インク吐出面に対向する前記キャップの上面側に、前記インクジェットヘッドがインクを吐出しないときに前記ノズルに生じる負圧によって前記インク吐出面に密着して前記ノズルを封止する可撓性の封止部材を設けたことを特徴とするインクジェットヘッドのキャップ装置。
【請求項２】
前記キャップの上面には凹部が形成され、前記封止部材としてのフィルム状部材が前記凹部を覆って設けられており、
前記フィルム状部材は、前記インクジェットヘッドがインクを吐出しないときに前記ノズルに生じる負圧によって、前記インク吐出面を含む前記インクジェットヘッドの下面の形状に追随して弾性変形することにより前記ノズルの封止を行うことを特徴とする請求項１記載のインクジェットヘッドのキャップ装置。
【請求項３】
ノズルが開口しているインクジェットヘッドのインク吐出面を着脱自在のキャップにより気密に被覆するキャップ装置において、
前記インク吐出面に対向する前記キャップの上面側に、前記インクジェットヘッドがインクを吐出しないときに前記ノズルに生じる負圧によって前記インク吐出面に密着して前記ノズルを封止する可撓性の封止部材が設けられており、
前記インクジェットと前記キャップを離した状態で前記ノズルから前記封止部材の上に吐出したインクを、前記インクジェットの前記インク吐出面に前記インクを介して前記封止部材を当接させた状態において、前記インクジェットヘッドがインクを吐出しないときに前記ノズルに生じる負圧によって前記ノズル内に引き込むことにより、前記封止部材による前記ノズルの封止が行われるように構成されたことを特徴とするインクジェットヘッドのキャップ装置。
【考案の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本考案はインクジェットヘッドのインク吐出面側を被覆するためのキャップ装置に関し、特に吐出面に対する密閉性を向上させたものに関する。
【背景技術】
【０００２】
インクジェット方式のプリンタには、インクジェットヘッドのノズルが開口したインク吐出面側をキャップによって保護する構造のものがある。この構造では、インクの吐出時にはキャップを待機位置に移動させておき、インクの非吐出時にはノズルが開口したヘッドの下部をキャップで覆うことにより、キャップでヘッドのノズル周辺を密閉してインクの乾燥及び乾燥によるノズルの詰りを防止している。
【０００３】
図５は従来のキャップを設けたインクジェットヘッドを示す図であり、図５（ａ）は正面図、図５（ｂ）は同（ａ）のＢ−Ｂ切断線における断面図である。同図において、内部にインク室があるヘッド１の下面は、複数のインク吐出口（ノズル）が開口されたインク吐出面とされている。このインク吐出面の周囲は、矩形の枠状の保護プレート２で囲われており、この保護プレート２の下面にゴムなどの弾性樹脂からなる断面凹形のキャップ３を離接可能に圧接することにより、インク吐出面を密封状態としてノズルにおけるインクの乾燥・固着を防止している。
【考案の開示】
【考案が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら従来のキャップ３では、部材の寸法精度や、キャッピング時に矢印に示す圧接圧力によるキャップ３の倒れ込みなどによって、実際には密閉性を十分に確保できなくなり、その結果乾燥によりインク粘度が高まりノズルに目詰りを生じやすいという問題があった。
【０００５】
さらに、多数のヘッドが配置されているライン型のインクジェットプリンタにおいては、同時に複数のヘッドにキャッピングするために大きな力を必要とし、キャップ３の保持部材の強度や離接のための機構の剛性を大きく取る必要が生ずる。このため、装置が大型化し、高価なものとなっていた。
【０００６】
本考案は以上の課題を解決するものであり、小さな圧接力でも確実にヘッドのインク吐出面を密閉でき、これによって装置の大型化を伴うことがなく、安価に構成できるようにしたインクジェットヘッドのキャップ装置を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
請求項１に記載されたインクジェットヘッドのキャップ装置は、ノズルが開口しているインクジェットヘッドのインク吐出面を着脱自在のキャップにより気密に被覆するキャップ装置において、
前記インク吐出面に対向する前記キャップの上面側に、前記インクジェットヘッドがインクを吐出しないときに前記ノズルに生じる負圧によって前記インク吐出面に密着して前記ノズルを封止する可撓性の封止部材を設けたことを特徴としている。
【０００８】
請求項２に記載されたインクジェットヘッドのキャップ装置は、請求項１記載のインクジェットヘッドのキャップ装置において、
前記キャップの上面には凹部が形成され、前記封止部材としてのフィルム状部材が前記凹部を覆って設けられており、
前記フィルム状部材は、前記インクジェットヘッドがインクを吐出しないときに前記ノズルに生じる負圧によって、前記インク吐出面を含む前記インクジェットヘッドの下面の形状に追随して弾性変形することにより前記ノズルの封止を行うことを特徴としている。
【０００９】
請求項３に記載されたインクジェットヘッドのキャップ装置は、ノズルが開口しているインクジェットヘッドのインク吐出面を着脱自在のキャップにより気密に被覆するキャップ装置において、
前記インク吐出面に対向する前記キャップの上面側に、前記インクジェットヘッドがインクを吐出しないときに前記ノズルに生じる負圧によって前記インク吐出面に密着して前記ノズルを封止する可撓性の封止部材が設けられており、
前記インクジェットと前記キャップを離した状態で前記ノズルから前記封止部材の上に吐出したインクを、前記インクジェットの前記インク吐出面に前記インクを介して前記封止部材を当接させた状態において、前記インクジェットヘッドがインクを吐出しないときに前記ノズルに生じる負圧によって前記ノズル内に引き込むことにより、前記封止部材による前記ノズルの封止が行われるように構成されたことを特徴とする。
【考案の効果】
【００１０】
本考案によれば、フィルム状部材のような封止部材を、インク層を介在させてヘッドのインク吐出面に貼り付け、ヘッドの有する負圧でこのインクをノズル内に吸い込むことにより封止部材をインク吐出面に密着させてノズルを封止するため、確実にインクの蒸発を防止できる。かかる構造によれば、キャップの圧接力は小さくてもよく、キャップの保持部材やキャップ移動のための駆動機構等の強度乃至剛性も小さくできるため、装置全体の小型化に好適である。さらには、フィルム状部材のような可撓性の封止部材をインク吐出面を含むヘッドの下面側の形状に追従して変形させ、密着させる構造であるため、インク吐出面の平坦度等に高精度を必要とせず、安価にできる効果もある。
【考案を実施するための最良の形態】
【００１１】
以下、本考案の実施の形態につき、添付図面を用いて説明する。
まず図３及び図４を参照して本考案のキャップ装置を適用して有用な結果が得られるインクジェットヘッド１を印字手段として備えた画像形成装置１００について説明する。
【００１２】
図３に示すように、この画像形成装置１００は、本体として上下の筐体１０１、１０２を有している。そして、上側の筐体１０１の内部に、印刷用紙Ｐを水平方向に搬送する搬送手段であるベルト搬送手段１０３を備えている。このベルト搬送手段１０３には、移動する無端ベルト１０４上の印刷用紙Ｐに接触する上側部分の下面に沿って、印刷用紙Ｐの保持手段である吸引ファン１０５が設けられている。無端ベルト１０４に設けられた多数の孔又は無端ベルト１０４が互いに平行に設けられた複数本の無端ベルトからなる場合にはこれらの隙間から、吸引ファン１０５が印刷用紙Ｐを吸引することにより該無端ベルト１０４上に印刷用紙Ｐを保持し、該無端ベルト１０４を移動させることによって印刷用紙Ｐを位置ずれなく搬送することができるようになっている。また、ベルト搬送手段１０３の入口側には給紙手段１０６が設けられており、積載された印刷用紙Ｐを上から一枚ずつベルト搬送手段１０３に送り込むことができる。また、無端ベルト１０４の印刷用紙Ｐと接触する上側部分の上方には適当な間隔をおいて下向きに並べられた４つのインクジェットヘッド１からなる印字手段が設けられている。各インクジェットヘッド１のインク色は、印刷用紙Ｐの搬送方向に沿って、黒、シアン、マゼンタ、イエローとなっている。また、ベルト搬送手段１０３の出口側には排紙手段１０７が設けられており、印刷済みの印刷用紙Ｐを排紙台上に排出することができる。
【００１３】
図４に示すように、ベルト搬送手段１０３のローラには搬送位置検出手段としてのロータリーエンコーダ１０８が設けられ、そのパルス信号Ｓ１を受けた制御手段１１０が印字手段の各インクジェットヘッド１にタイミング信号Ｓ２を送り、ベルト搬送手段１０３で無端ベルト１０４に保持されて搬送されている印刷用紙Ｐに各色のインクを適当なタイミングで吐出させることができるように構成されている。
【００１４】
制御手段１１０は、形成しようとする画像を色分解して各色のインクジェットヘッド１ごとの駆動データを取得した後、前記ロータリーエンコーダ１０８からの信号Ｓ１を基準として、ベルト搬送手段１０３が搬送してくる印刷用紙Ｐの位置に対応して各インクジェットヘッド１を駆動することにより、印刷用紙Ｐ上の適切な位置に各色のインクを位置合わせして吐出し、これにより元画像通りのカラーの画像を印刷用紙Ｐ上に再現して形成することができる。
【００１５】
なお、図３において、上側の筐体１０１の内部には、前記印字手段の上方を覆うように、両面印刷時用の用紙搬送経路１１１が配置されている。用紙搬送経路１１１は、ベルト搬送手段１０３の出口側と入口側を結ぶ搬送経路であり、その経路途中には搬送ローラや搬送ベルトが配置されて印刷用紙Ｐを搬送できるようになっている。この用紙搬送経路１１１には、ベルト搬送手段１０３の出口側の近傍に切替部１１２があり、同入口側の近傍には他の切替部１１３を介してスイッチバック方式の用紙反転部１１４が設けられている。
【００１６】
従って、印刷用紙Ｐを両面印刷する場合には、印刷用紙Ｐをベルト搬送手段１０３で搬送しながら表面を印刷し、その後、切替部１１２を介して用紙搬送経路１１１に導き、さらに他の切替部１１３から用紙反転部１１４に導き、再び他の切替部１１３を切り替えた後に用紙搬送路１１１に導入してベルト搬送手段１０３の入口に戻し、最後にベルト搬送手段１０３で搬送しながら裏面を印刷して排紙手段１０７に排出することができる。
【００１７】
なお、図３において、下側の筐体１０２の内部には、第２及び第３の給紙手段１０６’，１０６”が設けられ、ベルト搬送手段１０３に第１の給紙手段１０６とは異なるサイズの印刷用紙Ｐ’，Ｐ”を供給することができる。また、１１０は前記制御手段である。
【００１８】
次に本考案の実施形態の要部である前記インクジェットヘッド周辺の具体的構成について、図１及び図２を用いて説明する。なお、従来と実質的に同一である部分には従来と同一の符号を付し、本例において新たに付加した部材には異なる符号を付して説明する。図１（ａ）は正面図、同図（ｂ）は（ａ）のＡ−Ａ切断線における断面図である。
【００１９】
直方体形状のキャップ３は、その上面側に断面矩形の凹部が開口して形成されている。このキャップ３の両側面及び上面の凹部の開口を覆って、弾性及び可撓性を有する封止部材としてのフィルム状部材４が配置されている。フィル状部材４の材質は、インクを透過せず、かつノズルに生じる負圧において空気を透過しない程度の非透過性を有するものである。このフィルム状部材４の上面は、図中黒塗り部分で示すインク層５を介してヘッド表面保護プレート２及びその内側にあるヘッド１のインク吐出面に密着し、この密着により、インクを乾燥から保護している。
【００２０】
図２（ａ）〜（ｃ）は上述したノズルの封止作用が得られるまでの手順を示すもので、まず図２（ａ）に示すように、定期的にキャップ３をヘッド１の下面の所定距離まで離し、この状態で加圧パージによりインクを下方に吐出し、吐出されたインクをフィルム状部材４の上面に滞留させる。
【００２１】
図２（ｂ）に示すように、次いで未だインクが不乾状態を保っている間に再度キャップ３を上昇させ、インク層を介してフィルム状部材４が保護プレート２の下面に接する。ここで、へッド１のノズルは非吐出状態では、供給用のインクタンクとの水頭差により負圧に保たれている。
【００２２】
図２（ｃ）に示すように、その負圧による吸引効果により、インクはノズル内に引き込まれ、同時にフィルム状部材４はインク吐出面側に移動する。インク吐出面とフィルム状部材４の間のインクが無くなるまでノズルへの引き込みが行われ、最終的にフィルム状部材４は弾性変形して保護プレート２の下面だけでなく内周面及びヘッドのインク吐出面に吸引密着される。すなわち、フィルム状部材４は可撓性のある弾性材料からなるので、ノズルに生じる負圧によってヘッドの下面及びその周辺部位の表面形状に追従して変形し、これらの表面に隙間なく密着することができ、その結果、ノズル及びその周辺を確実に封止してノズル廻りのインク乾燥を確実に防止することができる。
【００２３】
なお、図２（ａ）〜（ｃ）を参照して以上説明したノズル封止の手順は、前記ヘッド１を印字手段として備えた画像形成装置においては、装置全体を制御する制御手段によって実行させることができる。
【００２４】
以上により凹部を有するキャップをインク吐出面に嵌めてノズルにおけるインクの乾燥を防止する従来の場合に比べて、非印刷時（インク非吐出状態）ではノズル付近には空気の存在が全くなくなるため、乾燥防止効果が高いものとなる。また、負圧によるフィルム状部材４の変形だけで密封状態が保たれるため、キャップ３の当接面の平坦度の精度や、圧接力によることがないため、キャップの保持部材や離接のための駆動機構に大きな強度・剛性を必要とすることがなく、装置全体を小型化できる。
【図面の簡単な説明】
【００２５】
【図１】（ａ）は本例のキャップ装置を取付けたインクジェットヘッドの正面図、（ｂ）は（ａ）のＡ−Ａ線断面図である。
【図２】（ａ），（ｂ），（ｃ）は作用説明用の断面図である。
【図３】本例を適用できる画像形成装置の概略構成図である。
【図４】同画像形成装置の印刷部付近の概略拡大斜視図である。
【図５】（ａ）は従来のキャップを取付けたインクジェットヘッドの正面図、（ｂ）は（ａ）のＡ−Ａ切断線における断面図である。
【符号の説明】
【００２６】
１  インクジェットヘッド
２  ヘッド表面保護プレート
３  キャップ
４  封止部材としてのフィルム状部材
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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